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          軟啟動器工作原理與主電路圖

          摘要:1、軟啟動器工作原理與主電路圖軟啟動器采用三相反并聯晶閘管作為調壓器,將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路,主電路圖見圖1。使用軟啟動器啟動電動機時,晶···...


           1、軟啟動器工作原理與主電路圖


          軟啟動器采用三相反并聯晶閘管作為調壓器,將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路,主電路圖見圖1。使用軟啟動器啟動電動機時,晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動機逐漸加速,直到晶閘管全導通,電動機工作在額定電壓的機械特性上,實現平滑啟動,降低啟動電流,避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉數時,啟動過程結束,軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管,為電動機正常運轉提供額定電壓,以降低晶閘管的熱損耗,延長軟啟動器的使用壽命,提高其工作效率,又使電網避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能,軟停車與軟啟動過程相反,電壓逐漸降低,轉數逐漸下降到零,避免自由停車引起的轉矩沖擊。軟啟動與軟停車的電壓曲線見圖2,3。


          2 軟啟動器的選用

          (1) 選型:目前市場上常見的軟啟動器有旁路型、無旁路型、節能型等。根據負載性質選擇不同型號的軟啟動器。


          旁路型:在電動機達到額定轉數時,用旁路接觸器取代已完成任務的軟啟動器,降低晶閘管的熱損耗,提高其工作效率。也可以用一臺軟啟動器去啟動多臺電動機。


          無旁路型:晶閘管處于全導通狀態,電動機工作于全壓方式,忽略電壓諧波分量,經常用于短時重復工作的電動機。

          節能型:當電動機負荷較輕時,軟啟動器自動降低施加于電動機定子上的電壓,減少電動機電流勵磁分量,提高電動機功率因數。


          (2) 選規格:根據電動機的標稱功率,電流負載性質選擇啟動器,一般軟啟動器容量稍大于電動機工作電流,還應考慮保護功能是否完備,例如:缺相保護、短路保護、過載保護、逆序保護、過壓保護、欠壓保護等。


          4 某軟啟動器的應用


          設計采用一拖二方案,見圖4,即一臺軟啟動器帶兩臺水泵,可以依次啟動,停止兩臺水泵。一拖二方案主要特點是節約一臺軟啟動器,減少了投資,充分體現了方案的經濟性,實用性。


          (1) 啟動過程:首先選擇一臺電動機在軟啟動器拖動下按所選定的啟動方式逐漸提升輸出電壓,達到工頻電壓后,旁路接觸器接通。然后,軟啟動器從該回路中切除,去啟動下一臺電機。


          (2) 停止過程:先啟動軟啟動器與旁路接觸器并聯運行,然后切除旁路,最后軟啟動器按所選定的停車方式逐漸降低輸出電壓直到停止。


          5 應用效果

          通過一年的運行,表明該裝置可靠性高,性能完善,能滿足生產要求。主要體現在以下幾點:

          (1) 使用軟啟動器后,啟動電流明顯降低,減少配電容量與增容投資。

          (2) 軟啟動器實現平穩啟動,對水泵及管道無沖擊,提高供電可靠性和供水可靠性。

          (3) 采用軟停車方式減少對機械的沖擊,防止水錘效應,延長水泵及其相關設備的使用壽命。

          (4) 多種啟動模式及保護功能融于一體,防止事故的產生。


          軟起動的分類


          軟起動可分為有級和無級兩類,前者的調節是分檔的;后者的調節是連續的。傳統的軟起動均是有級的,如星/角變換軟起動,自耦變壓器軟起動,電抗器軟起動等等。連續調節的主要有三種:以電解液限流的液阻軟起動,以晶閘管(SCR)為限流器件的晶閘管軟起動,以磁飽和電抗器(SR)為限流器件的磁控軟起動。


          變頻調速裝置也是一種軟起動裝置,它是比較理想的一種,它可以在限流的同時保持高的起動轉矩。價格貴是制約其推廣應用的主要因素。人們購置變頻調速裝置一般都是著眼于調速,所以,常常不把它歸類于軟起動裝置。


          在電動機定子回路,通過串入有限流作用的電力器件實現軟起動,叫做降壓或限流軟起動。它是軟起動中的一個主要類別。高壓降壓軟起動又是其中的一個重要類別。


          軟起動過程描述參數與軟起動裝置優劣評分項目

          為了能夠客觀地對軟起動過程以及裝置做出比較和評價,提出以下15條。不言而喻,所有的比較和評價只有在電網、電動機、負載相同的條件下才有意義。

          1. 軟起動能否完成,以及起動(完成)時間;

          2. 軟起動過程中的電動機最大電流(標幺值);

          3. 軟起動過程中的最大電網電壓降(標幺值);

          4. 軟起動過程中電動機有否機電共振等異?,F象;

          5. 軟起動過程中電流的高次諧波含量(標幺值);

          6. 軟起動裝置的價格(常以單位容量的人民幣表示);

          7. 軟起動裝置允許的連續起動次數;

          8. 軟起動裝置占用的空間大??;

          9. 軟起動裝置限流器件開度的易控性:調節是否平滑、快速;

          10. 軟起動裝置對使用環境要求的裕度;

          11. 軟起動裝置的起動重復性(相連兩次軟起動“過程描述參數”的守恒性);

          12. 軟起動裝置所提供的起動和停止方式的多樣性;

          13. 軟起動裝置所具備的對于裝置本身以及電動機綜合保護功能的完備性(包括過流、過載、欠相、起動超時、接地等,包括故障提示和顯示、診斷、記憶等);

          14. 軟起動裝置在起動過程中的噪聲大??;

          15. 軟起動裝置所需要的輔助電源功率的大小。

          注:上述項目均屬于“裝置評分項目”,前五項屬于“過程描述參數”。


          液阻軟起動


          液阻是一種由電解液形成的電阻,它導電的本質是離子導電。它的阻值正比于相對的二塊電極板的距離,反比于電解液的電導率,極板距離和電導率都便于控制。液阻的熱容量大。液阻的這兩大特點(阻值可以無級控制和熱容量大),恰恰是軟起動所需要的。加上另一個十分重要的優勢即低成本使液阻軟起動得到廣泛的應用。


          液阻軟起動也有缺點:

          ◎液阻箱容積大,其根源在于阻性限流,減小容積引起溫升加大。一次軟起動后電解液通常會有10°C~30°C的溫升,使軟起動的重復性差。

          ◎移動極板需要有一套伺服機構,它的移動速度較慢,難以實現起動方式的多樣化。

          ◎液阻軟起動需要維護,液箱中的水,需要定期補充。電極板長期浸泡于電解液中,表面會有一定的銹蝕,需要作表面處理(一般2至3年一次)。

          ◎液阻軟起動裝置不適合于置放在易結冰或顛簸的現場。


          近年有所謂的熱變液阻軟起動裝置,通過液阻本身在軟起動過程中的溫升,借助電解液電導率與溫度的正相關性實現無極板伺服機構的軟起動。但是,其可行性大可質疑:它的限流器件不具備限流能力易控性,裝置對使用環境溫度要求高,軟起動重復性差。


          液阻軟起動裝置可以串在繞線電動機轉子回路實現重載軟起動,售價低廉,在軟起動過程中不產生高次諧波等等,則是它突出的優點。預言它即將被淘汰,肯定是為時過早。


          晶閘管軟起動

          晶閘管軟起動產品問世不過30年左右的時間。它是當今電力電子器件長足進步的結果。10年前,電氣工程界就有人指出,閘管軟起動將引發軟起動行業的一場革命。目前在低壓(380伏)范圍內,晶閘管軟起動產品價格已經下降到液阻軟起動的大約2倍。而其主要性能卻大大優于液阻軟起動。與液阻軟起動相比,它的體積小、結構緊湊,幾乎免維護,功能齊全,菜單豐富,起動重復性好,保護周全,這些都是液阻軟起動難以望其項背的。


          但是晶閘管軟起動產品也有缺點。一是高壓產品的價格太高,是液阻的5~10倍,二是晶閘管引起的高次諧波較嚴重,三是對于繞線轉子異步機無所作為。在這幾個缺點中,價格高是制約其發展的主要因素。對于貧者,無力選用它;對于富者,何不直接選用高壓變頻裝置?這就是高壓晶閘管軟起動比較受冷落的原因。


          磁控軟起動的工作原理和結構 


          磁控軟起動是從電抗器軟起動衍生出來的。用三相電抗器串在電動機定子實現降壓是兩者的共同點。磁控軟起動不同于電抗器軟起動的主要點是其電抗值可控??傮w說來,起動開始時電抗器的電抗值較大,在軟起動過程中,通過反饋調節使電抗值逐漸減小,及至軟起動完成后被旁路。


          電抗值的變化是通過控制直流勵磁電流,改變鐵芯的飽和度實現的,所以叫做磁控軟起動。因為磁飽和電抗器的輸出功率比控制功率大幾十倍,它也可以稱為“磁放大器”。由于它不具有零輸入對應零輸出的特點,所以,不建議采用“磁放大器”這一詞。


          磁飽和電抗器有三對交流繞組(每相一對)和三相共有的一個直流勵磁繞組。在交流繞組里流過的是電動機定子電流,它必然會在直流勵磁繞組上感應出電勢。后者會影響勵磁回路的運行。用一對交流繞阻的主要原因就是為了抵消這種影響。


          顯然,電抗值的調節是靜止的、無接觸的、非機械式的。這就為微電子技術的介入打開了大門。所以,在工作原理上磁控軟起動與晶閘管軟起動是完全相同的。說磁控軟起動能夠實現軟停止,能夠具有晶閘管軟起動所具有的幾乎全部功能,其原因蓋出于此。


          高壓磁飽和電抗器在原理和結構上與低壓(380伏)磁飽和電抗器沒有本質區別,但是在某些方面采取了一些特殊處理。


          磁飽和電抗器具有0.1秒量級的慣性,這使得磁控軟起動的快速性比晶閘管軟起動慢一個數量級。對于電動機系統的大慣性來說,磁控軟起動的慣性是不足為慮的。


          有人說磁控軟起動不產生高次諧波。這是錯誤的。只要飽和,就一定會有非線性,就一定會引起高次諧波。只是磁飽和電抗器產生的高次諧波會比工作于斬波狀態的晶閘管要小一些。磁控軟起動裝置需要有相對較大功率的輔助電源,噪聲較大則是其不足之處。


          QS為高壓隔離開關,QF為真空斷路器,SR為磁飽和電抗器, M為電動機



          高壓磁控軟起動前瞻


          什么是高壓磁控軟起動裝置?它是一種兼具高壓晶閘管軟起動裝置性能和高壓液阻軟起動價格的裝置。所以,它有可能成為國內乃至國外高壓軟起動裝置市場上的主流產品。


          從高壓磁控軟起動今后發展看,要解決兩個問題:一是將交流電壓等級從目前的6KV提高到10KV,預計這不會遇到大的困難。二是將容量從目前的2MW提高到20MW。


          據調查,特大容量(20MW 以上)電動機的軟起動至今還沒有一種圓滿的技術手段。采用專建一個變電站的辦法和重金購買特大容量的高壓變頻裝置的辦法,都是出于無奈的辦法。


          因此,液阻軟起動、晶閘管軟起動、磁控軟起動都面對著特大容量電動機起動的挑戰。特大容量往往要求將限流電力器件安裝在主電室外甚至戶外,液阻軟起動裝置將不得不面對戶外環境的問題,特大箱體、特大極板的問題,晶閘管軟起動將不得不面對串、并聯高壓晶閘管的均壓、均流問題。


          軟起動相關問題


          ◎降壓或限流軟起動的作用?

          用它可減小電動機硬起動(即直接起動)引起的電網電壓降,不會影響共網其它電氣設備的正常運行,可減小電動機的沖擊電流,沖擊電流會造成電動機局部溫升過大,降低電動機壽命,可減小硬起動帶來的機械沖力,沖力加速所傳動機械(軸、嚙合齒輪等)的磨損,減少電磁干擾,沖擊電流會以電磁波的形式干擾電氣儀表的正常運行。


          ◎磁控軟起動的適用范圍和不適用范圍?

          適用范圍:籠形轉子的異步電動機或同步電動機;

          不適用范圍:繞線轉子的異步電動機。


          ◎是不是磁控軟起動不適用于重載軟起動?

          不是。只要用戶選用了籠形轉子的異步電動機或同步電動機,就可以選用磁控軟起動,不論載荷是輕或是重。


          ◎什么叫做軟起動的起動方式?

          軟起動的起動方式是指用什么方法使電動機由靜止態到穩定的運轉態。例如恒電流起動,斜坡電壓起動,電流帶沖擊的(“踢一腳”)起動(這個沖擊有助于克服靜阻矩),以及這些方式的交替或組合。開環軟起動也是一種軟起動方式。


          ◎什么是軟起動的起動方式菜單化?

          菜單化表示可選,可以由按鍵輸入,通過計算機軟件完成軟起動的起動方式的選擇。


          ◎什么是軟起動仿真?

          將用戶提供的數據,輸入到計算機內,從而得到輸出——軟起動相關機電變量:轉速、電流、電壓等的時間曲線,以及描述曲線特征的一些關鍵數據。軟起動仿真給出的結果雖然只是一種預測,但對用戶和設計均有重要的參考價值。微信圖片_202305131654351.png


          ◎磁控軟起動是否只適合于大容量電動機?

          否。只要用戶有需求,不論大小均可采用磁控軟起動。但是,如果磁控軟起動用在高壓、大容量電動機場合,它的性能價格比優勢會更明顯。


          ◎列表比較電抗器軟起動、液阻軟起動、晶閘管軟起動和磁控軟起動


          流電機起動一般分為全壓起動、降壓起動和變頻起動。大電機起動會產生超過10%的線路電壓降,易引起其它電氣設備工作不正常,而且長時間的5~8倍的起動電流有可能造成變壓器過負荷跳閘?! ?/span>

           

          按照規定,全壓起動的鼠籠型電機的容量不大于變壓器容量的20%~30%。因此,按全壓起動選擇變壓器容量,可能造成容量偏大。100kW以上交流鼠籠式電機一般不允許采用全壓起動。變頻起動可以同時改變電壓和頻率,保持V/F不變。既能降壓,又能保持一定的起動力矩,是目前最好的起動設備,但投資太大。 


          傳統上交流電機的起動采用降壓起動,如自耦變壓器、星/三角起動器、串接起動電阻等,其原理是降低電機起動電壓,減少對電網沖擊。這些傳統的起動方法均存在一定的缺陷:由于存在主回路電壓切換,會對電機及機械設備產生沖擊,降低設備使用壽命;主回路耗能元件(如起動電阻)增加能耗,設備體積較大;降低電壓的同時,起動力矩相應減少;一旦元器件選定后便無法調整起動力矩。一種采用微處理器控制的由晶閘管元件組成的“軟起動器”能很好地克服上述缺點。 


          軟起動器的工作原理及技術特點 


          軟起動器是一種用mA級電流控制達幾kA晶閘管的無觸點電力控制設備。它以微處理器為核心,輔加相應檢測電路,通過改變晶閘管觸發導通角,產生平滑的電壓起動曲線;通過對起動電流閉環控制,任意設置穩定的起動電流。這種基于微處理器基礎上的軟件化控制,不僅有一般的電機保護功能,還有雙斜坡啟動和預置低速運行、避免機械沖擊等特殊的工藝控制功能。


          為什么要使用軟啟動器

          現在傳動工程中最長用的就是三相異步電動機。在許多場合,由于其啟動特性,這些電機不可以直接連接電源系統。如果直接在線啟動,將會產生電動機額定電流6倍的浪涌電流,該電流可以使供電系統和串聯開關設備過載。如果直接啟動,也會產生較高的峰值轉矩,這種沖擊不但對驅動電機有沖擊,而且也會使機械裝置受載。例如,輔助動力傳動部件。為了降低啟動電流,應使用啟動輔助裝置,如啟動用電抗器或自耦變壓器。但是該方法只可以逐步降低電壓,而軟啟動器通過平滑的升高端子電壓,可以實現無沖擊啟動??梢宰罴训谋Wo電源系統以及電動機。


          同時軟啟動器可以實現軟停車,它的過程和啟動過程相反,晶閘管在得到停機指令后,從全導通逐漸地減小導通角,經過一定時間過渡到全關閉的過程。停車的時間根據實際需要可在0 ~ 120s調整。。電機停機時,傳統的控制方式都是通過瞬間停電完成的。但有許多應用場合,不允許電機瞬間關機。例如:高層建筑、大樓的水泵系統,如果瞬間停機,會產生巨大的“水錘”效應,使管道,甚至水泵遭到損壞。為減少和防止“水錘”效應,需要電機逐漸停機,即軟停車,采用軟起動器能滿足這一要求。在泵站中,應用軟停車技術可避免泵站的“拍門”損壞,減少維修費用和維修工作量。


          電機在什么情況下需要用軟啟動


          規范當然有明確要求,至于軟啟動方式,在下不是完全支持,除非大型建筑的超大設備,軟啟動要造成諧波污染,且造價比較高,對維護人員技術水平也要求較高!


          那就自耦降壓啟動 微信圖片_202305131654353.png


          我不認為軟啟方式造價高。你不如說一用一備的或者更多的回路


          采用軟起就很經濟嗎


          多大容量的電機都能夠直接啟動,我就給電廠做過電機400KW,直接啟動。嘿嘿,人家變壓器容量大,足夠你直接啟動了。 


          軟啟動是啟動方式的一種,電機啟動方式是靠變壓器的容量來確定。 


          不能這么講,用軟啟動肯定好了,由于經濟原因,這就需要選取,用了不會產生二次沖擊電流,對電機和電網都有保護作用,如果不用會在啟動瞬間產生是額定電流4-7倍的電流,降低設備的使用壽命,而在一般情況電壓都是低于額定電壓的,根本啟動不起的。 


          出于經濟考慮,大多數大功率的電機都需要軟啟動的 


          根據各行業的特性,重載設備(如風機,泵類,起重機等)且啟動時間短,建議用軟啟動 


          如果考慮經濟,那我覺得軟啟動還是非常值得用。


          國家對電網變壓器的壓降百分比有明確的強制性規定,如果貴廠在建總降時考慮了因為容量帶來的經濟問題,那么車間有較大的負荷如果影響了執行國家的強規,我覺得最好的解決辦法就是用軟啟動了。 


          我做的軟啟動不較多的是針對一些消防設備,怕長時間不用,直接啟動會堵轉 


          功率較大且啟動電流較大設備如風機使用軟啟動,對電網是非常好的. 


          我認為用軟啟或變頻好一點,對電網的沖擊小 


          要是多臺同容量的電機啟動(不是同時啟動),有一臺軟啟就可以。這樣算就經濟了。 


          軟啟動是啟動方式的一種,它能夠平滑啟動是比較好的一種啟動方式,但電機啟動方式是靠變壓器的容量來確定。 


          如果無法確定變壓器容量時,一般按18.5KW以下直啟。8樓的400KW也直啟,沒什么說的.


          應該是對電網的電壓降不小于10%就可以直啟。400kw的電機直啟,要用多大的電線?多大的保險座?還有繼電器等 都要考慮啊 直啟太浪費了 不實際 

          建議大功率的電動機采用降壓啟動是必須的。電動機的啟動對電網電壓影響較大,影起電壓的波動,對電網其它設備的使用壽命和性能有一定的影響,對電動機本身也是有害處的。 


          應該是超過變壓器容量的10%就要軟啟了. 


          本人做過的一個取水泵站,7臺630kW取水泵、4臺780kW取水泵,除了2臺根據工藝需要采用變頻外,全部為直接啟動。 


          一般來說200KW~1000KW的中型電動機電壓等級在6KV以上。摘錄《火電廠廠用電設計技術規定》中相關條款如下:


          5.4.1最大容量的電動機正常啟動時,廠用母線的電壓應不低于額定電壓的80%。


          5.4.2當電動機功率(KW)為電源容量(KVA)的20%以上時,應驗算正常啟動時的電壓水平,但對2MW及以下的6KV電動機,可不必校驗。


          我想大家應該把電源和負載關聯起來,把啟動方式與電壓校驗(還有其它一些因素)聯系起來。不要把降壓啟動看成一個孤立、抽象的概念。


          對于低壓變頻驅動,通常帶有工頻旁路。當采用變壓器-電動機組時通常變壓器容量不會太大,對于工頻直接啟動時的電機端電壓建議要校驗一下,最低不能低于70%(容易啟動的電機)。 


          我看書上說是:在功率達到變壓器的20%就要用軟啟動 


          是否需要軟啟動器,其實取決于一個條件:電機所處供電系統的供電能力是否可以承受電機瞬間啟動的沖擊。


          采用軟啟動肯定降低了啟動電流,電纜和電器元件應該能選小一點的大功率電機一般都用6KV或10KV供電,采用專用變壓器,對于民建來說,根本用不上。在電廠,石化,冶金等行業經常遇到大功率電機的 


          采用軟啟動肯定降低了啟動電流,電纜和電器元件應該能選小一點的


          采用變頻器和軟啟動器時,和你說的正好相反,不僅不能選小,有時候還要放大;并且許多時候僅僅采用斷路器保護還不夠…… 


          大功率設備使用軟起動器可以避免自耦變壓器、星/三角起動帶來的機械應力沖擊。是運用電力電子技術和現代自動化控制理論的完美結合應該是對電網的電壓降不大于10%就可以直啟 一般是按變壓器容量的百分之十二確定,列:變壓器是800KVA,就可以啟動800X0.12=96KW的電機。 


          按變器容量確定,按百分12算,列:變壓器是800KVA,最大能起動800X0.12=96KW的電機,超過96KW就要用軟起。 


          一般電機10KW以下的采取直接啟動,高于0KW的采用降壓啟動,可以采用定子串接電阻、星形——三角形接線、自耦變壓器等方式啟動,總的來說都是降低啟動電流,減少對電網的降壓沖擊,這樣可以保鄰近的用戶。 


          只要變壓器容量夠大,400kW的直接啟動沒什么可奇怪的,工業上這樣大的電機多了去了,只要變壓器容量夠大我都是直接啟動,這樣造價低,線路簡單,故障點少 


          不應該根據容量來確定是否使用軟啟動應該是根據電機與變壓器的比值來決定 特別是啟動電流對電網會造成影響的更應該用軟啟動 


          為什么不能選小,有時候還要放大? 

          這時就要考慮諧波的影響了,至少選小是錯誤的,選擇電纜和開關容量時并不考慮電機的啟動電流。 


          請看實例:

          有一變壓器-電動機組為:500KVA-350KW。正常情況下電動機采用變頻器驅動,配置工頻旁路作為變頻器故障或檢修情況下的旁通。變壓器的阻抗電壓%為4.5%,電動機啟動電流倍數為6倍。負載為風機,啟動時間10S。請問:

          1.當變頻器因故退出使用時,能否采用工頻旁路直接啟動電動機,請講出理由。

          2.如果變壓器低壓側電壓為0.69KV,采用熔斷器作為負載的短路保護,電動機電纜采用YJV-1KV,3*240+1*120,長度60米,采用哪種型號規格的熔斷器最合適,請講出理由。 

          不考慮電動機啟動電流及啟動時間,你的開關會常在啟動時跳的!

          這方面可以參看一些開關廠家的產品樣本,說得比較明確,各種開關的適用場合 


          完全可以,因為你是變壓器—電動機組,變壓器二次側不應接有控制線路;而你的負載又是風機,因電機啟動造成的電機端電壓降低不會使電機無法啟動(就當是降壓啟動了)。

          2.350kw電機建議用空開吧,熔斷器不太好選,如選aM熔斷器,可選400A的。


          什么是軟起動器?它與變頻器有什么區別? 

            軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置,國外稱為 Soft Starter。它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯閘管及其電子控制電路。 


            運用不同的方法,控制三相反并聯閘管的導通角,使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化,就可實現不同的功能。 


            軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產品。變頻器是用于需要調速的地方,其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率;軟起動器實際上是個調壓器,用于電機起動時,輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能,但它的價格比軟起動器貴得多,結構也復雜得多。 


          什么是電動機的軟起動?有哪幾種起動方式? 

            運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器,控制其內部晶閘管的導通角,使電機輸入電壓從零以預設函數關系逐漸上升,直至起動結束,賦予電機全電壓,即為軟起動,在軟起動過程中,電機起動轉矩逐漸增加,轉速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式。 

           ?。?)斜坡升壓軟起動。這種起動方式最簡單,不具備電流閉環控制,僅調整晶閘管導通角,使之與時間成一定函數關系增加。其缺點是,由于不限流,在電機起動過程中,有時要產生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對電網影響較大,實際很少應用。 

           ?。?)斜坡恒流軟起動。這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加,當電流達到預先所設定的值后保持恒定(t 1 至t 2 階段),直至起動完畢。起動過程中,電流上升變化的速率是可以根據電動機負載調整設定。電流上升速率大,則起動轉矩大,起動時間短。該起動方式是應用最多的起動方式,尤其適用于風機、泵類負載的起動。 

           ?。?)階躍起動。開機,即以最短時間,使起動電流迅速達到設定值,即為階躍起動。通過調節起動電流設定值,可以達到快速起動效果。 

           ?。?)脈沖沖擊起動。在起動開始階段,讓晶閘管在級短時間內,以較大電流導通一段時間后回落,再按原設定值線性上升,連入恒流起動。該起動方法,在一般負載中較少應用,適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。 


          軟起動與傳統減壓起動方式的不同之處在哪里? 

            籠型電機傳統的減壓起動方式有 Y-q 起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動,存在明顯缺點,即起動過程中出現二次沖擊電流。軟起動與傳統減壓起動方式的不同之處是: 

           ?。?)無沖擊電流。軟起動器在起動電機時,通過逐漸增大晶閘管導通角,使電機起動電流從零線性上升至設定值。 

           ?。?)恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環控制,使電機在起動過程中保持恒流,確保電機平穩起動。 

           ?。?)根據負載情況及電網繼電保護特性選擇,可自由地無級調整至最佳的起動電流。 


          什么是電動機的軟停車? 

            電機停機時,傳統的控制方式都是通過瞬間停電完成的。但有許多應用場合,不允許電機瞬間關機。例如:高層建筑、大樓的水泵系統,如果瞬間停機,會產生巨大的“水錘”效應,使管道,甚至水泵遭到損壞。為減少和防止“水錘”效應,需要電機逐漸停機,即軟停車,采用軟起動器能滿足這一要求。在泵站中,應用軟停車技術可避免泵站的“拍門”損壞,減少維修費用和維修工作量。 

            軟起動器中的軟停車功能是,晶閘管在得到停機指令后,從全導通逐漸地減小導通角,經過一定時間過渡到全關閉的過程。停車的時間根據實際需要可在 0 ~ 120s調整。 


          軟起動器是如何實現輕載節能的? 

            籠型異步電機是感性負載,在運行中,定子線圈繞組中的電流滯后于電壓。如電機工作電壓不變,處于輕載時,功率因數低,處于重載時,功率因數高。軟起動器能實現在輕載時,通過降低電機端電壓,提高功率因數,減少電機的銅耗、鐵耗,達到輕載節能的目的;負載重時,則提高電機端電壓,確保電機正常運行。 


          軟起動器具有哪些保護功能? 

           ?。?)過載保護功能:軟起動器引進了電流控制環,因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加過載電流的設定和反時限控制模式,實現了過載保護功能,使電機過載時,關斷晶閘管并發出報警信號。 

           ?。?)缺相保護功能:工作時,軟起動器隨時檢測三相線電流的變化,一旦發生斷流,即可作出缺相保護反應。 

           ?。?)過熱保護功能:通過軟起動器內部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度,一旦散熱器溫度超過允許值后自動關斷晶閘管,并發出報警信號。 

           ?。?)其它功能:通過電子電路的組合,還可在系統中實現其它種種聯鎖保護。 


          有的軟起動器為什么裝有旁路接觸器? 

            大多數軟起動器在晶閘管兩側有旁路接觸器觸頭,其優點是: 

           ?。?)控制柜具有了兩種起動方式(直接起動、軟起動)。 

           ?。?)軟起動結束,旁路接觸器閉合,使軟起動器退出運行,直至停車時,再次投入,這樣即延長了軟起動器的壽命,又使電網避免了諧波污染,還可減少軟起動器中的晶閘管發熱損耗。 


          軟起動器適用于哪些場合? 

            原則上,籠型異步電動機凡不需要調速的各種應用場合都可適用。目前的應用范圍是交流 380V(也可660V),電機功率從幾千瓦到800kW。 

            軟起動器特別適用于各種泵類負載或風機類負載,需要軟起動與軟停車的場合。 

            同樣對于變負載工況、電動機長期處于輕載運行,只有短時或瞬間處于重載場合,應用軟起動器(不帶旁路接觸器)則具有輕載節能的效果。 

            介紹交流電動機起動的有關問題 

            摘 要 :本文對交流電動機的起動有關問題作了詳細的敘述,包括 全壓起動,各種降壓起動,軟起動器起動,變頻器軟起動諸方面進行性能比較、特點說明書、應用場合、產品介紹等有關技術知識 。 

            關鍵詞:交流電動機 全壓起動 各種降壓起動 軟起動器起動 變頻器軟起動 產品信息。 


            交流電動機由于結構簡單、維護方便、特性較硬、價格便宜,所以廣泛地作為電力驅動,電氣傳動主要的原動力,約占 70%的使用面。近十年來由于變頻器的問世,更具有錦上添花的功效,使至目前交流變頻調速系統,將替代直流調速系統的優越性,而被人們所共識,可以肯定發展前景十分廣闊。 

            1 直接起動的弊病


            (1)起初時可達5-7倍的IN,造成電動機繞組因過流引起過溫,從而加速絕緣老化。


            (2)造成供電網絡電壓降過大。當電壓≤0.85UN時,影響其它設備的正常使用,尤其是欠壓保護要動作。


            (3)造成起動時,能量損失過大,浪費電能費,尤其當頻繁起停時。


            (4)對被帶動的設備造成大的沖擊力、縮短使用壽命,影響精確度。


            (5)造成機械傳動部件的非正常磨損及沖擊,加速老化,縮短壽命。


            因此對電動機起動是否能直接起動有限制條件: 


            機械設備是否允許電動機直接起動,這是先決的條件; 


            直接起動時允許電動機容量≯10-15%主變壓器的容量;


            起動過程中電壓降△U≯-15%UN 


            對中、大功率的電動機幾乎都要采用一定的起動設備,方可完成正常的起動工作。


            2 老式降壓起動方式的性能比較


            其它還有頻敏變阻器(只適用繞線電動機),電抗器(用于高壓電動機)。以上各種起動器現在還有不少在應用看,但軟起動器將要代替這些是肯定的。


            3 新穎軟起動器特點

            現代軟起動器,是采用電力電子技術,微處理器技術及現代控制理論設計生產的,具有九十年代先進水平的,新型節能軟起動器,它具有下述十分顯著的特點。是傳統降壓起動器的理想換代產品。


            (1)降低電機起動電流、降低配電容量、避免增容投資。


            (2)降低起動機械應力,延長電動機及相關設備的使用壽命。


            (3)起動參數可按負載調整,以達到最佳起動效果。


            (4)多種起動模式及保護功能,易于改善工藝,保護設備。


              (5)特有外控端子,可方便實現異地控制或自動控制。


            (6)全數字開放式用戶操作顯示鍵盤,操作設置靈活簡便。


            (7)高度集成的微處理器控制系統、性能可靠。


            (8)大電流無觸點交流開關無級調壓,調壓范圍寬,過載能力強。


            (9)產品可作頻繁或不頻繁起動。


            (10)還可提供遠控接口,還可與PLC直接接口。


            其原理框圖見圖1。


            從圖1可知主電路采用三相,雙向,反并,SCR的移相可控調壓方式。


            軟起動器采用16位單片微處理器,完成模糊控制系統的功能,依靠軟件的功能,實現裝置的全數字化控制。


            4 軟起動器與傳統降壓起動器的比較


            5 軟起動方式波形圖

            (1)限流起動—適用需要恒流起動時見圖2(a)


            (2)電壓斜坡起動—適用不同斜率電壓增量起動時見圖2(b)


            (3)脈沖突跳起動—適用需要較高起動轉矩的設備時見圖3 


            6 軟起動器的場合 


            (1)電動機功率較大,為滿足起動條件,要造成主變壓器容量加大的場合。

            (2)對電網電壓波動要求嚴格,對壓降要≤10%UN的供電系統。


            (3)設備精密不允許變起動沖擊,從而對產品質量或正常使用產生不良后果的。


            (4)起動力矩要求不高,可進行空載或輕載起動的。


            (5)機械設備或負載工況條件不允許直接起動或采用老式的降壓起動時。


            (6)對中,大功率的電動機,起動過程能量損失可觀需要節能時。


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